Recycling of aluminium: with focus on vacuum refining and removal of Zn and other volatile elements
Bachelor thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/3139923Utgivelsesdato
2024Metadata
Vis full innførselSamlinger
Beskrivelse
Full text not available
Sammendrag
I denne bacheloroppgaven utført med Wetting Lab, ble det gjort en omfattende serie eksperimenter som hadde som mål å forbedre renheten til smeltet aluminium gjennom fjerning av Zn og andre flyktige elementer. To hovedlegeringer ble undersøkt: Legering 1 med 11,62% Zn og legering 2 med 0,97% Zn.
Legering 1 gjennomgikk en rekke tester for å vurdere effektiviteten av vakuumraffinering ved fjerning av Zn. Resultatene viste at optimal Zn fjerning ble oppnådd under spesifikke forhold, inkludert temperatur, holdetid og vakuumnivå. XRF-analyser avslørte en betydelig reduksjon i sinkinnhold i legering 1 etter raffinering, ledsaget av fjerning av andre flyktige elementer som Bi, V og Pd. SEM-EDS analyser ga innsikt i strukturen og sammensetningen av prøvene før og etter raffinering.
Tilsvarende gjennomgikk legering 2, med et lavere sinkinnhold på 0,97%, grundig testing for å evaluere raffineringsprosessen. Resultatene viste at legering 2 viste forskjellig respons på raffineringsprosessen sammenlignet med legering 1. Mens sinkfjerning også ble oppnådd, ble andre flyktige elementer fjernet i mindre grad. XRF- og SEM-EDS-analyser bekreftet reduksjonen i sinkinnhold og ga innsikt i sammensetningen og strukturen til prøvene.
I tillegg til raffineringsprosessen ble det utført korrosjonstester på begge legeringene. Disse testene avdekket utfordringer knyttet til sammensetningsvariasjoner og begrensninger ved standard korrosjonstester. Alternative testmetoder var nødvendig for å oppnå mer nøyaktige og relevante resultater.
Ytterligere forskning anbefales for å optimere vakuumraffineringsprosessen for enda høyere renhetsnivåer og for å utvikle alternative korrosjonstestmetoder skreddersydd til sammensetningen av legeringene. Fremtidige studier kan også fokusere på å utvikle termodynamiske og kinetiske modeller for å forstå prosessen bedre. Denne forskningen har potensial til å øke forståelsen av metallbearbeidingsprosesser og fremme bærekraftige produksjonsmetoder i industrien. In this bachelor thesis, conducted at the Wetting Lab, a comprehensive series of experiments aimed to enhance the purity of molten aluminum through the removal of Zn and other volatile elements. Two main alloys were investigated: Alloy 1 with 11.62% Zn and Alloy 2 with 0.97% Zn.
Alloy 1 underwent numerous tests to assess the effectiveness of vacuum refining in Zn removal. Results showed that optimal Zn removal was achieved under specific conditions, including temperature, holding time and vacuum level. XRF analyses revealed a significant reduction in Zn content in Alloy 1 post-refining, accompanied by the removal of other volatile elements such as Bi, V, and Pd. SEM-EDS analyses provided insights into the structure and composition of the samples before and after refining.
Similarly, Alloy 2, with a lower Zn content of 0.97%, underwent thorough testing to evaluate the refining process. Results demonstrated that Alloy 2 exhibited different responses to the refining process compared to Alloy 1. While Zn removal was also achieved, other volatile elements were removed to a lesser extent. XRF and SEM-EDS analyses confirmed the reduction in Zn content and provided insights into the composition and structure of the samples.
In addition to the refining process, extensive corrosion tests were conducted on alloy 1. These tests revealed challenges associated with composition variations and limitations with the standard corrosion tests used. Alternative testing methods will be needed to achieve more accurate and relevant results.
Further research is recommended to optimize the vacuum refining process for even higher purity levels and to develop alternative corrosion test methods tailored to the composition of the alloys. Future studies could also focus on developing thermodynamic and kinetic models to understand the process better. This research has the potential to enhance understanding of metal processing processes and promote sustainable production methods in the industry.